Бу қандай ишлайди? Оптик толали алоқа – ахборот цивилизациясининг асоси

Ҳозирги замонавий дунё нафақат интернетга боғланган – у интернет билан, интернет ичида ва интернет ёрдамида яшамоқда. Ҳар куни дунё аҳолиси 400 миллиарддан ортиқ электрон мактуб жўнатади, 5 миллиард YouTube видеосини кўради ва юзлаб миллион файлни юклаб олади. Бу ахборотнинг ҳаммаси қаердан келади ва қаерга кетаётгани ҳақида ўйлаб кўрганмисиз?

Жавоби оддий: улар оптик толали тармоқлар, яъни “шиша ип”лар орқали узатилаётган нур сигнали ёрдамида амалга оширилади.

Оптик тола: ёруғликни ташувчи мўъжиза

Оптик тола – кварц шишасидан ёки махсус пластикдан тайёрланган ўта ингичка ёруғлик ўтказувчи структура бўлиб, унда маълумот ёруғлик импулслари шаклида юритилади. Буни тасаввур қилиш учун фунчоза (пентуза) салати учун ишлатиладиган шаффоф лапша “симлар”ни кўз олдингизга келтиринг. Бу крахмал симнинг бир учига фонар тутсангиз, унинг кейинги учида ҳам ёруғлик милтиллайди. Шаффоф лапша ичида нур ҳаракатланади. Бунда симнинг, яъни бизнинг мавзумизда оптик толанинг тўғри ва бир текис туриши талаб этилмайди. Нур бор (1), нур йўқ (0) тарзида иккилик саноқ тизимида ахборот узатилгани каби, оптик толада нур “милтиллашлари” ёрдамида ахборот узатилади.

Оптик толанинг марказий қисми – ядросида ёруғлик нури ҳаракат қилади. Ядрони ўраб турган қатлам (ўрама) унинг чегарасида ёруғлик акс этиб, қайта-қайта “устига урилади” ва бир йўналишда сақланиб қолади.

Оптик толанинг нурни узатиши физика қонунига – тўлиқ ички акс этиш эффектига асосланади. Агар нур маълум бурчакда “шиша” тола ва ўрама чегарасига урилса, у яна қайтиб (акс этиб) барибир ядро ичида қолади. Шу тариқа, сигнал йўқотилмасдан узоқ масофаларга, энг муҳими, жуда катта тезликда юборилади. Маълумот учун, ёруғлик нури – фотонлар бу оламда энг катта тезлик – сониясига тахминан 300 км тезликда ҳаракатланади.

Оптик толанинг афзалликлари

Оптик толанинг энг катта устуворлиги – бу унинг супер тезликка эгалигидир. Оптик кабеллар маълумотни сониясига 1 гигабитдан (Gbps) 1000 гача, ҳатто илмий синовларда 1 петабит/с тезликда узатиши мумкин.

Шу билан бирга, оптик тола орқали узатилаётган сигнал барқарорлиги билан ажралиб туради. У мобил алоқа каби тўлқинлар ва ҳаво таъсирига эмас, ёруғлик принципига асосланган. Шу боис, шамол, бўрон, электр шовқинлари унинг сифатига таъсир қила олмайди.

Бундан ташқари, оптик толалар энергия тежамкорлигига ҳам эга. Мазкур кабелларда сигнални кучайтириш учун фақат 80-100 км.да битта кучайтиргич керак бўлади. Бу мисол учун DSL кабеллардан 4-5 баравар кам деганидир.

Оптик толанинг паст латентлик (пинг) хусусиятига эгалиги боис, ўйинчилар, трейдерлар, видеоконференция қатнашчилари учун муҳим параметр ҳисобланади. Яъни бу алоқада кечикиш минимал бўлади. Масалан, оптик кабел орқали Zoom ёки Microsoft Teams’даги алоқа "лайв" сифатида кечади.

Иқтисодий жиҳатдан олиб қаралса ҳам, оптик толалар анча маблағни тежаб қолади. Чунки шиша толалар 25-30 йилдан ортиқ вақт ишлай олади. Уларда металл кабелларда бўладиган оксидланиш, электр талафоти ва эскиришга ўхшаш муаммолар учрамайди.

Амалий қўлланиш соҳалари

Оптик толалардан Интернет-провайдерлар (ISP) – хонадонлар ва бизнес учун юқори тезликда интернет тақдим этишда фойдаланади.

Телекоммуникация магистраллари – континентлараро кабеллар ҳам (мисол учун: Google’нинг Dunant кабели – АҚШ-Франция орасида 250 Тбит/с) оптик тола асосида тузилган.

Шу билан бирга, ҳарбий алоқа учун ҳам оптик тола рақобатдан ташқарида – шовқинсиз, шифрланган, мустаҳкам сигнални айнан шу восита таъминлаб бера олади.

Тиббий лазер ускуналарида нурли кучли энергия етказишда ҳамда космос ва аэрокосмик муҳандислик соҳаларида – масофали бошқарув сигналлари учун ҳам оптик толалар беқиёс деб тан олинган.

Ўзбекистонда оптик тола салоҳияти

Бугунги кунда Ўзбекистонда оптик толали интернет тармоқларини ривожлантириш бўйича фаол ишлар олиб борилмоқда.

“Ўзбектелеком” ва унинг таркибидаги “Uzonline”, “Uzmobile”, “Uzonline Pro” операторлари мамлакат бўйлаб GPON (Gigabit Passive Optical Network) технологияси орқали уйларгача (FTTH – Fiber to the Home) интернет улашни кенг жорий этмоқда.

Жумладан, 2024 йил охирига келиб 1,5 миллиондан ортиқ хонадон GPON орқали оптик интернетга уланган. Барча вилоят марказлари ва йирик шаҳарлар тўлиқ оптик тола билан қамраб олинган. Уй фойдаланувчилари учун интернет тезлиги сониясига 50 Мбит/с – 1000 Мбит/с гача етиши мумкин.

Давлат томонидан қабул қилинган “Рақамли Ўзбекистон – 2030” стратегияси доирасида 2030 йилга қадар барча мактаблар, шифохоналар ва давлат муассасалари оптик тола билан таъминланиши, қишлоқларга интернет олиб борилиши ва оптик инфратузилмага хусусий инвестицияларни жалб қилиш режалаштирилган. Ҳозир Андижон, Самарқанд, Фарғона, Тошкент каби йирик шаҳарларда GPON уланиш кўрсаткичи 70-90% оралиғида.

Ҳудудий муаммолар ва истиқбол

Шунга қарамасдан, қишлоқлар ва узоқ ҳудудларда оптик интернетга уланиш ҳамон етарли даражада эмас. Бу инфратузилма харажатлари юқорилиги ва фойдаланувчилар сони камлиги, тариф нархларининг ҳамон қимматлиги сабабли юзага келмоқда.

Бу муаммони ҳал этиш учун давлат дотациялари ва “Рақамли иқтисодиёт” лойиҳаларини амалга татбиқ этиш, GPON орқали уловчи қурилмаларни арзонлаштириш, сунъий йўлдош+оптик толали гибрид ечимлар (масалан, Starlink’дан ички тармоқлар учун фойдаланиш) устида бош қотириш лозим.

Оптик тола – ҳашамат эмас, зарурият!

Ахборот асрида оптик толали алоқа шунчаки қулайлик эмас – бу эртанги рақобатнинг шарти ҳисобланади. У интернетни нафақат тез ва барқарор, балки иқтисодий ва экологик жиҳатдан ҳам самарали қилади.